Marcadores moleculares para detecção de espécies de Aspergillus produtoras de aflatoxinas, ocratoxinas e fumonisinas

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dataload.collectionmapped01 - Doutorado - Genética e Biologia Molecularpt_BR
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dc.contributor.advisorFungaro, Maria Helena Pelegrinelli [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorMassi, Fernanda Pelissonpt_BR
dc.contributor.bancaTaniwaki, Marta Hiromipt_BR
dc.contributor.bancaFurlaneto-Maia, Lucianapt_BR
dc.contributor.bancaSartori, Danielept_BR
dc.contributor.bancaHirooka, Elisa Yokopt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T15:16:23Z
dc.date.available2024-05-01T15:16:23Z
dc.date.created2018.00pt_BR
dc.date.defesa23.03.2018pt_BR
dc.description.abstractResumo: Produtos destinados ao consumo humano e animal podem apresentar-se contaminados com micotoxinas, destacam-se as aflatoxinas, ocratoxinas e fumonisinas produzidas por espécies de fungos do gênero Aspergillus Atualmente, detectar e identificar espécies micotoxigênicas é crucial para garantir a qualidade do alimento Neste âmbito, as informações presentes nas sequências de nucleotídeos de alguns loci do genoma fúngico, têm contribuído para o desenvolvimento de marcadores moleculares utilizados para a identificação de espécies toxigênicas, eliminando a necessidade de cultivo O objetivo deste trabalho foi desenvolver e utilizar marcadores moleculares para detectar espécies de Aspergillus produtoras de micotoxinas Os resultados obtidos são apresentados na forma de três artigos científicos O primeiro artigo apresenta o desenvolvimento de um marcador molecular para detecção da espécie aflatoxigênica Aspergillus nomius Esta espécie pertence à Aspergillus section Flavi e tem sido descrita como uma das principais responsáveis pela contaminação de castanha do Brasil com aflatoxinas O par de primer espécie-específico foi desenvolvido para detectar a presença de A nomius em visitantes florais da castanheira (Bertholletia excelsa), trazendo à luz uma possível via de contaminação da castanha A nomius foi detectado em Xylocopa frontalis, Bombus transversalis, Centris denudans, Centris ferruginea e Epicharis flava No segundo trabalho foi desenvolvido um sistema de PCR multiplex para analisar uma grande coleção de isolados de Aspergillus niger e Aspergillus welwitschiae quanto à presença ou ausência de genes essenciais para a biossíntese da ocratoxina e fumonisina Ambas espécies pertencem à Aspergillus section Nigri e são frequentemente encontradas em alimentos Isolados destas espécies podem produzir ocratoxina A (OTA) e/ou fumonisina B2 (FB2) Um total de 175 linhagens foram obtidas de frutas secas, castanha do Brasil, grãos de café, frutos de uva, cacau e cebola e investigadas Entre os isolados de A niger, aproximadamente 32% foram produtores de OTA; em contraste, apenas 1% dos isolados de A welwitschiae foram capazes de produzir OTA Em relação a produção de FB2, houve maior frequência dos isolados de A niger (74%) serem capazes de produzir FB2 quando comparados com A welwitschiae (34%) O uso da PCR multiplex revelou que a frequência dos isolados contendo os genes essenciais de biossíntese de micotoxinas também é marcadamente diferente entre A niger e A welwitschiae Todos os isolados de A niger e A welwitschiae produtores de OTA portavam os genes radH e pks no genoma e 95,2% dos isolados não-produtores de OTA não continham esses genes Isto sugere que a incapacidade de produção de OTA está associada à deleção de genes do cluster de biossíntese da OTA Sobre o gene relacionado à produção de fumonisinas, a-oxoamina sintase (fum8), observou-se que 1% dos isolados de A niger e 36% dos isolados de A welwitschiae o possuem no genoma A incapacidade de produção de FB2 em A welwitschiae está associada a deleções de genes do cluster de biossíntese de fumonisina Porém, esta associação não ocorre para a espécie A niger No terceiro trabalho foi investigada a incidência de Aspergillus section Nigri em cebolas adquiridas mensalmente em supermercados, em um período de dois anos Foi analisado por meio da PCR multiplex isolados das espécies A niger/A welwitschiae a fim de separar linhagens destas espécies das outras linhagens de black aspergilli não produtoras de micotoxinas, além de detectar genes envolvidos com a biossíntese de OTA e FB2 Aspergillus section Nigri foi detectado em 98% das amostras, e 97,4% dos isolados foram pertencentes às espécies toxigênicas A niger ou A welwitschiae Outras espécies encontradas em menor frequência foram A brasiliensis, A japonicus, A tubingensis, A luchuensis, A neoniger e A heteromorphus Aproximadamente 36% dos isolados identificados como A niger ou A welwitschiae foram portadores do gene fum8, envolvido na biossíntese de FB2 Aproximadamente 3% dos isolados foram portadores dos genes radH e pks, ambos envolvidos na biossíntese de OTA A welwitschiae é a principal espécie encontrada em cebolas na pós-colheita contemplando linhagens portadoras de genes essenciais para a biossíntese de micotoxinas Conclui-se que marcadores moleculares podem ser eficientemente utilizados para identificação e/ou detecção de espécies de Aspergillus, bem como para a avaliação da capacidade de risco de linhagens tóxicas pertencentes ao gênero Aspergilluspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Products developed for human and animal consumption may be contaminated with mycotoxins such as aflatoxins, ochratoxins, and fumonisins produced by fungal species from the genus Aspergillus Currently, detect and identify mycotoxigenic species is crucial for ensuring food safety In this context, the nucleotide sequence information obtained from fungal genomes has contributed to the development of molecular markers used to identify toxigenic species, eliminating the need for culturing The aim of our study was to further the development and use of molecular markers for the detection of mycotoxin-producing Aspergillus species We present results in the form of three scientific articles The first article describes the development of molecular markers to detect aflatoxin-producing Aspergillus nomius species This species belongs to Aspergillus section Flavi and has been described as a main contributor to aflatoxin contamination of Brazil nuts A species-specific primer pair was designed to detect the presence of A nomius in floral visitors of Bertholletia excelsa, identifying a possible new route for the contamination of Brazil nuts A nomius was detected in Xylocopa frontalis, Bombus transversalis, Centris denudans, Centris ferruginea and Epicharis flava A second study a multiplex PCR was developed for analyze a diverse collection of samples of Aspergillus niger and Aspergillus welwitschiae for the presence or absence of essential genes for ochratoxins and fumonisin biosynthesis Both species belong to Aspergillus section Nigri and are frequently found in food Isolates from this species can synthesize ochratoxin A (OTA) and/or fumonisin B2 (FB2) A total of 175 strains were obtained from dried fruits, Brazil nuts, coffee beans, grapes, cocoa, and onions and investigated Among A niger isolates, approximately 32% were OTA producers; in contrast, only 1% of the A welwitschiae isolates were able to produce OTA Regarding FB2 production, there was a higher frequency of A niger isolates (74%) able to produce FB2 when compared to A welwitschiae (34%) Multiplex PCR analysis revealed that frequency of isolates harboring essential genes for mycotoxin biosynthesis was markedly different between A niger and A welwitschiae All OTA-producing isolates of A niger and A welwitschiae contained radH and pks genes in their genomes The radH and pks genes are missing in 952% of the non-OTA-producing isolates This suggests that the inability to produce OTA is associated with deletion of genes from the OTA biosynthesis cluster The gene related to fumonisin producing, a-oxoamine synthase (fum8), was observed in 1% of the A niger isolate genomes and 36% of the A welwitschiae isolates The inability of A welwitschiae to produce FB2 is associated with the deletion of genes from the fumonisin biosynthesis cluster However, this association did not occur for A niger species The third study investigated the incidence of Aspergillus section Nigri in onion bulbs sampled monthly from a supermarket during a two-years period Multiplex PCR analysis was used to detect isolates from A niger and A welwitschiae species to separate strains for the purpose of differentiating these species from other non-mycotoxin-producing black aspergilli strains, while simultaneously detecting the genes involved in OTA and FB2 biosynthesis Aspergillus section Nigri was detected in 98% of the samples, with approximately 97% belonging to A niger or A welwitschiae toxigenic species Other species found in lower frequency were A brasiliensis, A japonicus, A tubingensis, A luchuensis, A neoniger and A heteromorphus Approximately 36% of A niger or A welwitschiae isolates contained the FB2 biosynthesis gene, fum8 Approximately 3% of isolates contained the OTA biosynthesis genes, radH and pks A welwitschiae was the preminent species found in post-harvest onion bulbs expressing essential genes for mycotoxins biosynthesis In conclusion, molecular markers can be used to efficiently detect and identify Aspergillus species, as well as identify the risk because of the presence of toxic strains belonging to the genus Aspergilluspt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecularpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/16893
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameGenética e Biologia Molecularpt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Biológicaspt_BR
dc.relation.institutionnameEMBRAPApt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-graduação em Genética e Biologia Molecularpt_BR
dc.subjectFungos toxigênicospt_BR
dc.subjectAspergillus section Flavipt_BR
dc.subjectMicotoxinaspt_BR
dc.subjectMarcadores molecularespt_BR
dc.subjectToxigenic fungipt_BR
dc.subjectAspergillus section Flavipt_BR
dc.subjectMycotoxinspt_BR
dc.subjectMolecular markerspt_BR
dc.titleMarcadores moleculares para detecção de espécies de Aspergillus produtoras de aflatoxinas, ocratoxinas e fumonisinaspt_BR
dc.typeTesept_BR

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